CN105610014A - 一种自动化散热式usb接口套装 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动化散热式USB接口套装，引入智能检测、智能控制化的导热散热结构设计，在USB接口母头(1)中，以及在USB接口公头(2)中，分别设计设置彼此位置相互对应的第一导热板(11)和第二导热板(10)，在USB接口公头(2)与USB接口母头(1)对接工作的同时，基于针对第二导热板(10)的智能温度检测，实现导热散热自动化控制，一方面针对电子设备内部指定电子元器件工作所产生的热量实现导热操作；另一方面通过所设计的微型风扇(8)，进一步加快热量的传导效果，针对电子设备内部实现散热操作，改变了现有技术针对电子设备单一的功能模式，实现多途径、多方式的工作过程，能够有效提高电子设备的工作性能。

Description

一种自动化散热式USB接口套装
技术领域
本发明涉及一种自动化散热式USB接口套装，属于智能接口技术领域。
背景技术
USB接口专业名称为通用串行总线，是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准，也是一种输入输出接口的技术规范，被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，随着技术水平的不断发展，针对USB接口的设计，也是日新月异，诸如专利申请号：201310697639.5，公开了一种USB接口的切换装置，其连接一桥接控制器；且所述USB接口的切换装置包括：第一USB接口、第二USB接口、第一开关元件与第二开关元件；第一USB接口设有第一信号端；第二USB接口设有第二信号端；第一开关元件电性连接第一USB接口、第二USB接口及桥接控制器，所述第一开关元件根据第一USB接口的使用状态控制第二信号端与桥接控制器之间的信号传输；所述第二开关元件电性连接第一USB接口、第二USB接口及桥接控制器，所述第二开关元件根据第二USB接口的使用状态控制第一信号端与桥接控制器之间的信号传输。
还有专利申请号：201410476299.8，公开了一种USB接口转换模块，包括USB接口、USB转串口的协议转换芯片、微控制器、CAN接口、通用串口、CAN收发器、232收发器和电源电路，USB接口接协议转换芯片的USB口，协议转换芯片的I/O口接微控制器的第一UART口；微控制器的CAN口接CAN收发器，CAN收发器接CAN接口；微控制器至少有一个UART口接232收发器，232收发器接通用串口；上述技术方案所设计的USB接口转换模块，可以实现USB同时转CAN和232串口，满足一个USB接口设备与多种接口设备同时进行通信的需要，同时也具备速度高、灵活性好、通用性强的特点。
不仅如此，专利申请号：201410482204.3，公开了一种USB接口插座，包括USB接口插座外壳，所述USB接口插座外壳的内部设有USB接插口，USB接口插座外壳的底部两边缘设有对称设置的四根地线焊接引脚，USB接口插座外壳的底部设有三条等间距分别的腰形通孔，中部的腰形通孔两侧的USB接口插座外壳上设有接地电阻，USB接口插座外壳前端的底部还设有脚垫；上述技术方案所设计的USB接口插座，上述技术方案设计的USB接口插座，焊接牢固，并设有腰形通孔，方便散热，提高通信质量，具有良好的应用前景。
从上述现有技术可以看出，现有设计的USB接口，以及USB接口应用，不论是结构，还是功能上均做出了不同程度上的改进，但是现有的USB接口在实际应用过程当中，依旧存在着不少改进之处，众所周知，USB接口的母头设置在电子设备诸如电脑上，而电脑之类的电子设备安装有电路板，以及各类电子元器件，工作时容易产生大量的热，而现有电子产品大多是依靠内部安装风扇进行散热，而忽略了其自身结构上的进一步开发，譬如其上所设置的接口，若能针对接口，在实现其自身功能的同时，进一步提高其所设电子设备内部的散热功能的话，那将有助于提高电子设备的性能。
发明内容
针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种针对现有USB接口结构进行改进，引入智能检测、智能控制化的导热散热结构设计，在实现USB设备自身功能的同时，能够针对其所设电子设备内部实现散热功能的自动化散热式USB接口套装。
本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种自动化散热式USB接口套装，包括安装于电子设备上的USB接口母头和与之相对应的USB接口公头，其中，USB接口母头包括USB母头接口管道、设置于USB母头接口管道中的第一基板，以及设置于第一基板其中一表面上的信号电极组；第一基板该表面上的信号电极组与电子设备中指定芯片相连接；USB接口公头包括USB设备数据控制芯片、USB公头接口管道、设置于USB公头接口管道中的第二基板，以及设置于第二基板上的信号电极组；USB公头接口管道的一端封闭、一端敞开，USB设备数据控制芯片设置于USB公头接口管道内部，且USB设备数据控制芯片与第二基板上的信号电极组相连接；USB接口母头中第一基板上信号电极组的位置与USB接口公头中第二基板上信号电极组的位置彼此相对应；所述USB接口公头还包括第二导热板、控制模块，以及分别与控制模块相连接的微型风扇、温度传感器；所述USB接口母头还包括第一导热板；其中，控制模块设置于USB公头接口管道内部，且控制模块与USB设备数据控制芯片相连接，USB接口公头中第二基板上信号电极组中的供电端依次经过USB设备数据控制芯片、控制模块分别为微型风扇、温度传感器进行供电；第一导热板设置于USB接口母头中第一基板的另一表面上，且第一导热板上面向USB接口母头所设电子设备内部空间的端部，与该电子设备内部指定的电子元器件表面相接触；第二导热板设置于USB接口公头的USB公头接口管道中，且面向第二基板上设置信号电极组的一面；第二基板与第二导热板之间的间隙距离和第一基板与第一导热板的厚度和相适应；USB接口母头中第一导热板的位置与USB接口公头中第二导热板的位置彼此相对应；温度传感器位于USB公头接口管道内，且设置在第二导热板表面；第二导热板上面向USB公头接口管道封闭端的端部，穿过USB公头接口管道封闭端置于外部空间中；微型风扇设置于第二导热板上该位于外部空间的端部表面上。
作为本发明的一种优选技术方案：所述微型风扇为微型无刷电机风扇。
作为本发明的一种优选技术方案：所述控制模块为单片机。
作为本发明的一种优选技术方案：所述USB公头接口管道为导热材料制成。
本发明所述一种自动化散热式USB接口套装采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
(1)本发明设计的自动化散热式USB接口套装，针对现有的USB接口结构进行改进，引入智能检测、智能控制化的导热散热结构设计，在USB接口母头的USB母头接口管道中，以及在USB接口公头的USB公头接口管道中，分别设计设置彼此位置相互对应的第一导热板和第二导热板，在USB接口公头与USB接口母头对接工作的同时，基于所设计温度传感器针对第二导热板的智能温度检测，实现导热散热自动化控制，一方面针对电子设备内部指定电子元器件工作所产生的热量实现导热操作，将热量导向外部空间；另一方面通过所设计的微型风扇，进一步加快针对热量的传导作用，实现针对电子设备内部的散热操作，改变了现有技术针对电子设备单一的功能模式，实现多途径、多方式的工作过程，能够有效提高电子设备的工作性能；
(2)本发明设计的自动化散热式USB接口套装中，针对微型风扇，进一步设计采用微型无刷电机风扇，使得本发明所设计自动化散热式USB接口套装在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计自动化散热式USB接口套装具有的散热功能，又能保证其工作过程不对周围环境产生噪声影响，体现了设计过程中的人性化设计；
(3)本发明设计的自动化散热式USB接口套装中，针对控制模块，进一步设计采用单片机，一方面能够适用于后期针对所设计自动化散热式USB接口套装的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；
(4)本发明设计的自动化散热式USB接口套装中，针对USB公头接口管道，进一步设计采用导热材料制成，能够进一步提高所设计自动化散热式USB接口套装，针对电子设备的内部空间的散热效果，进一步保证了电子设备在实际应用中工作的稳定性。
附图说明
图1是本发明设计自动化散热式USB接口套装的结构示意图。
其中，1.USB接口母头，2.USB接口公头，3.USB母头接口管道，4.第一基板，5.USB公头接口管道，6.USB设备数据控制芯片，7.第二基板，8.微型风扇，9.控制模块，10.第二导热板，11.第一导热板，12.温度传感器。
具体实施方式
下面结合说明书附图针对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明设计的一种自动化散热式USB接口套装，包括安装于电子设备上的USB接口母头1和与之相对应的USB接口公头2，其中，USB接口母头1包括USB母头接口管道3、设置于USB母头接口管道3中的第一基板4，以及设置于第一基板4其中一表面上的信号电极组；第一基板4该表面上的信号电极组与电子设备中指定芯片相连接；USB接口公头2包括USB设备数据控制芯片6、USB公头接口管道5、设置于USB公头接口管道5中的第二基板7，以及设置于第二基板7上的信号电极组；USB公头接口管道5的一端封闭、一端敞开，USB设备数据控制芯片6设置于USB公头接口管道5内部，且USB设备数据控制芯片6与第二基板7上的信号电极组相连接；USB接口母头1中第一基板4上信号电极组的位置与USB接口公头2中第二基板7上信号电极组的位置彼此相对应；所述USB接口公头2还包括第二导热板10、控制模块9，以及分别与控制模块9相连接的微型风扇8、温度传感器12；所述USB接口母头1还包括第一导热板11；其中，控制模块9设置于USB公头接口管道5内部，且控制模块9与USB设备数据控制芯片6相连接，USB接口公头2中第二基板7上信号电极组中的供电端依次经过USB设备数据控制芯片6、控制模块9分别为微型风扇8、温度传感器12进行供电；第一导热板11设置于USB接口母头1中第一基板4的另一表面上，且第一导热板11上面向USB接口母头1所设电子设备内部空间的端部，与该电子设备内部指定的电子元器件表面相接触；第二导热板10设置于USB接口公头2的USB公头接口管道5中，且面向第二基板7上设置信号电极组的一面；第二基板7与第二导热板10之间的间隙距离和第一基板4与第一导热板11的厚度和相适应；USB接口母头1中第一导热板11的位置与USB接口公头2中第二导热板10的位置彼此相对应；温度传感器12位于USB公头接口管道5内，且设置在第二导热板10表面；第二导热板10上面向USB公头接口管道5封闭端的端部，穿过USB公头接口管道5封闭端置于外部空间中；微型风扇8设置于第二导热板10上该位于外部空间的端部表面上。上述技术方案设计的自动化散热式USB接口套装，针对现有的USB接口结构进行改进，引入智能检测、智能控制化的导热散热结构设计，在USB接口母头1的USB母头接口管道3中，以及在USB接口公头2的USB公头接口管道5中，分别设计设置彼此位置相互对应的第一导热板11和第二导热板10，在USB接口公头2与USB接口母头1对接工作的同时，基于所设计温度传感器12针对第二导热板10的智能温度检测，实现导热散热自动化控制，一方面针对电子设备内部指定电子元器件工作所产生的热量实现导热操作，将热量导向外部空间；另一方面通过所设计的微型风扇8，进一步加快针对热量的传导作用，实现针对电子设备内部的散热操作，改变了现有技术针对电子设备单一的功能模式，实现多途径、多方式的工作过程，能够有效提高电子设备的工作性能。
基于上述设计自动化散热式USB接口套装技术方案的基础之上，本发明还进一步设计了如下优选技术方案：针对微型风扇8，进一步设计采用微型无刷电机风扇，使得本发明所设计自动化散热式USB接口套装在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计自动化散热式USB接口套装具有的散热功能，又能保证其工作过程不对周围环境产生噪声影响，体现了设计过程中的人性化设计；还有针对控制模块9，进一步设计采用单片机，一方面能够适用于后期针对所设计自动化散热式USB接口套装的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；而且针对USB公头接口管道5，进一步设计采用导热材料制成，能够进一步提高所设计自动化散热式USB接口套装，针对电子设备的内部空间的散热效果，进一步保证了电子设备在实际应用中工作的稳定性。
本发明设计的自动化散热式USB接口套装在实际应用过程当中，包括安装于电子设备上的USB接口母头1和与之相对应的USB接口公头2，其中，USB接口母头1包括USB母头接口管道3、设置于USB母头接口管道3中的第一基板4，以及设置于第一基板4其中一表面上的信号电极组；第一基板4该表面上的信号电极组与电子设备中指定芯片相连接；USB接口公头2包括USB设备数据控制芯片6、USB公头接口管道5、设置于USB公头接口管道5中的第二基板7，以及设置于第二基板7上的信号电极组；USB公头接口管道5为导热材料制成；USB公头接口管道5的一端封闭、一端敞开，USB设备数据控制芯片6设置于USB公头接口管道5内部，且USB设备数据控制芯片6与第二基板7上的信号电极组相连接；USB接口母头1中第一基板4上信号电极组的位置与USB接口公头2中第二基板7上信号电极组的位置彼此相对应；所述USB接口公头2还包括第二导热板10、单片机，以及分别与单片机相连接的微型无刷电机风扇、温度传感器12；所述USB接口母头1还包括第一导热板11；其中，单片机设置于USB公头接口管道5内部，且单片机与USB设备数据控制芯片6相连接，USB接口公头2中第二基板7上信号电极组中的供电端依次经过USB设备数据控制芯片6、单片机分别为微型无刷电机风扇、温度传感器12进行供电；第一导热板11设置于USB接口母头1中第一基板4的另一表面上，且第一导热板11上面向USB接口母头1所设电子设备内部空间的端部，与该电子设备内部指定的电子元器件表面相接触；第二导热板10设置于USB接口公头2的USB公头接口管道5中，且面向第二基板7上设置信号电极组的一面；第二基板7与第二导热板10之间的间隙距离和第一基板4与第一导热板11的厚度和相适应；USB接口母头1中第一导热板11的位置与USB接口公头2中第二导热板10的位置彼此相对应；温度传感器12位于USB公头接口管道5内，且设置在第二导热板10表面；第二导热板10上面向USB公头接口管道5封闭端的端部，穿过USB公头接口管道5封闭端置于外部空间中；微型无刷电机风扇设置于第二导热板10上该位于外部空间的端部表面上。实际应用中，USB接口公头2上USB公头接口管道5的敞开端插入、设置在电子设备上USB接口母头1中USB母头接口管道3面向外部的敞开端，由于USB接口母头1中第一基板4的另一表面上设置第一导热板11，且第一导热板11上面向USB接口母头1所设电子设备内部空间的端部，与该电子设备内部指定的电子元器件表面相接触，第二导热板10设置于USB接口公头2的USB公头接口管道5中，且面向第二基板7上设置信号电极组的一面；还有第二基板7与第二导热板10之间的间隙距离和第一基板4与第一导热板11的厚度和相适应；以及USB接口母头1中第一导热板11的位置与USB接口公头2中第二导热板10的位置彼此相对应，则在USB接口公头2与USB接口母头1对接的过程中，USB接口母头1中的第一基板4与第一导热板11插入USB接口公头2中第二基板7与第二导热板10之间的间隙当中，一方面USB接口公头2中第二基板7上的信号电极组与USB接口母头1中第一基板4上的信号电极组对应连接，其中包括数据通信端对应连接，供电端对应连接，设置于USB接口公头2中USB公头接口管道5中的USB设备数据控制芯片6通过对应连接的供电端，由电子设备中获取电能，同时经相连接的数据通信端，实现与电子设备之间的数据通信；另一方面，USB接口母头1中第一导热板11与USB接口公头2中第二导热板10彼此相对接，第一导热板11所连电子设备内部指定的电子元器件，在实际工作中所产生热量就会依次经过第一导热板11、第二导热板10传输至第二导热板10位于外部空间的端部上；与此同时，设置于第二导热板10上位于USB公头接口管道5外部空间的端部表面上的温度传感器12实时工作，实时获得第二导热板10的温度检测结果，并实时上传至与之相连接的单片机当中，单片机针对实时接收到的温度检测结果进行实时分析，并根据温度检测结果实时做出相应处理，其中，当温度检测结果低于预设温度阈值时，则单片机据此分析此时第一导热板11和第二导热板10能够满足针对电子设备内部指定电子元器件的散热要求，则单片机此时不做任何进一步处理操作或者控制微型无刷电机风扇停止工作；当温度检测结果不低于预设温度阈值时，则单片机据此分析第一导热板11和第二导热板10此时已经无法满足针对电子设备内部指定电子元器件的散热要求，则单片机随即控制与之相连接、设置在第二导热板10位于外部空间的端部上的微型无刷电机风扇开始工作，由此加快第一导热板11、第二导热板10上热量向外部环境的传导，实现针对电子设备内部指定的电子元器件的散热操作，由此在USB接口公头2与USB接口母头1对接工作的同时，经所设计的智能检测、智能控制化的导热散热结构，针对电子设备的内部空间实现散热作用，改变了现有技术针对电子设备单一的功能模式，实现多途径、多方式的工作过程，能够有效提高电子设备的工作性能。
上面结合说明书附图针对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (4)

1.一种自动化散热式USB接口套装，包括安装于电子设备上的USB接口母头(1)和与之相对应的USB接口公头(2)，其中，USB接口母头(1)包括USB母头接口管道(3)、设置于USB母头接口管道(3)中的第一基板(4)，以及设置于第一基板(4)其中一表面上的信号电极组；第一基板(4)该表面上的信号电极组与电子设备中指定芯片相连接；USB接口公头(2)包括USB设备数据控制芯片(6)、USB公头接口管道(5)、设置于USB公头接口管道(5)中的第二基板(7)，以及设置于第二基板(7)上的信号电极组；USB公头接口管道(5)的一端封闭、一端敞开，USB设备数据控制芯片(6)设置于USB公头接口管道(5)内部，且USB设备数据控制芯片(6)与第二基板(7)上的信号电极组相连接；USB接口母头(1)中第一基板(4)上信号电极组的位置与USB接口公头(2)中第二基板(7)上信号电极组的位置彼此相对应；其特征在于：所述USB接口公头(2)还包括第二导热板(10)、控制模块(9)，以及分别与控制模块(9)相连接的微型风扇(8)、温度传感器(12)；所述USB接口母头(1)还包括第一导热板(11)；其中，控制模块(9)设置于USB公头接口管道(5)内部，且控制模块(9)与USB设备数据控制芯片(6)相连接，USB接口公头(2)中第二基板(7)上信号电极组中的供电端依次经过USB设备数据控制芯片(6)、控制模块(9)分别为微型风扇(8)、温度传感器(12)进行供电；第一导热板(11)设置于USB接口母头(1)中第一基板(4)的另一表面上，且第一导热板(11)上面向USB接口母头(1)所设电子设备内部空间的端部，与该电子设备内部指定的电子元器件表面相接触；第二导热板(10)设置于USB接口公头(2)的USB公头接口管道(5)中，且面向第二基板(7)上设置信号电极组的一面；第二基板(7)与第二导热板(10)之间的间隙距离和第一基板(4)与第一导热板(11)的厚度和相适应；USB接口母头(1)中第一导热板(11)的位置与USB接口公头(2)中第二导热板(10)的位置彼此相对应；温度传感器(12)位于USB公头接口管道(5)内，且设置在第二导热板(10)表面；第二导热板(10)上面向USB公头接口管道(5)封闭端的端部，穿过USB公头接口管道(5)封闭端置于外部空间中；微型风扇(8)设置于第二导热板(10)上该位于外部空间的端部表面上。
2.根据权利要求1所述一种自动化散热式USB接口套装，其特征在于：所述微型风扇(8)为微型无刷电机风扇。
3.根据权利要求1所述一种自动化散热式USB接口套装，其特征在于：所述控制模块(9)为单片机。
4.根据权利要求1所述一种自动化散热式USB接口套装，其特征在于：所述USB公头接口管道(5)为导热材料制成。
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